車両および表示方法
【課題】モータからの動力で走行し、モータの温度ｔｍが駆動制限開始温度ｔ１以上であるときにはモータからモータの温度ｔｍに基づく駆動制限の範囲内のトルクを出力しながら走行する電気自動車において、モータの温度の上昇を抑制する。
【解決手段】モータの回転数やトルク指令などに基づいてモータの熱収支ＥＢを演算して（ステップＳ２００〜Ｓ２３０）、モータ温度ｔｍと駆動制限開始温度ｔ１と熱収支ＥＢとをモータの温度メータ６０に表示する（ステップＳ２４０〜Ｓ２８０）。これにより、モータ温度ｔｍが高温に至る前に運転者にモータの温度の上昇を抑制する運転を促すことができ、モータの温度の上昇を抑制することができる。
【解決手段】モータの回転数やトルク指令などに基づいてモータの熱収支ＥＢを演算して（ステップＳ２００〜Ｓ２３０）、モータ温度ｔｍと駆動制限開始温度ｔ１と熱収支ＥＢとをモータの温度メータ６０に表示する（ステップＳ２４０〜Ｓ２８０）。これにより、モータ温度ｔｍが高温に至る前に運転者にモータの温度の上昇を抑制する運転を促すことができ、モータの温度の上昇を抑制することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両および表示方法に関し、特に、走行用の動力を出力可能な電動機を備える車両およびこうした車両において所定の情報を表示する表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の車両としては、モータからの動力で車輪を駆動するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この車両では、モータの温度が通常運転状態より高い温度に至ったときにディスプレイにモータが高温に至ったことを表示して、運転者に注意を促している。
【特許文献１】特開２００４−２３８１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述の車両では、モータが高温に至ってからその旨をディスプレイに表示するのみであり、モータが高温に至るまでにモータの温度に関する情報を表示することができないため、モータの温度の上昇を抑制することができない。
【０００４】
本発明の車両および表示方法は、走行用の動力を出力可能な電動機を備える車両において、電動機の温度の上昇を抑制することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の車両および表示方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明の車両は、
走行用の動力を出力可能な電動機を備える車両であって、
前記電動機の温度を検出する電動機温度検出手段と、
該電動機温度検出手段により検出された電動機の温度が所定温度未満であるときには前記電動機から運転者の操作に基づく駆動力を出力して走行するよう前記電動機を制御し、前記電動機温度検出手段により検出された電動機の温度が前記所定温度以上であるときには前記検出された電動機の温度に基づく駆動制限の範囲内で前記電動機から運転者の操作に基づく駆動力を出力して走行するよう前記電動機を制御する制御手段と、
前記電動機の駆動状態に基づいて前記電動機の熱収支を演算する熱収支演算手段と、
前記電動機温度検出手段により検出された電動機の温度と前記所定温度と前記演算された電動機の熱収支とを前記車両の運転席近傍に表示する表示手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明の車両では、電動機の温度が所定温度未満であるときには電動機から運転者の操作に基づく駆動力を出力して走行するよう電動機を制御し、電動機の温度が所定温度以上であるときには電動機の温度に基づく駆動制限の範囲内で電動機から運転者の操作に基づく駆動力を出力して走行するよう電動機を制御する。そして、電動機の駆動状態に基づいて電動機の熱収支を演算し、電動機の温度と所定温度と演算された電動機の熱収支とを運転席近傍に表示する。これにより、電動機が高温に至る前に運転者に電動機の温度の上昇を抑制する運転を促すことができ、電動機の温度の上昇を抑制することができる。
【０００８】
こうした本発明の車両において、前記表示手段は、前記演算された電動機の熱収支が所定値未満であるときには第１の色で前記演算された熱収支を表示し、前記演算された電動機の熱収支が前記所定値以上であるときには前記第１の色と異なる第２の色で前記演算された電動機の熱収支を表示する手段であるものとすることもできる。こうすれば、電動機の熱収支が所定値以上であることを視認性よく表示することができ、運転者に電動機の温度の上昇を抑制する運転を促すことができ、電動機の温度の上昇を抑制することができる。
【０００９】
また、本発明の車両において、前記電動機を冷却する電動機冷却手段を備え、前記制御手段は、運転者の操作に基づいて前記電動機から出力すべき目標トルクを設定し、該設定された目標トルクで前記電動機が駆動するよう該電動機を制御する手段であり、前記熱収支演算手段は、前記電動機の回転数と前記設定された目標トルクとに基づいて前記電動機の発熱量を演算すると共に車速と外気温と前記電動機冷却手段の駆動状態とに基づいて前記電動機の放熱量を演算し、前記演算された発熱量から前記演算された放熱量を減じて前記熱収支を演算する手段であるものとすることもできる。
【００１０】
本発明の表示方法は、
走行用の動力を出力可能な電動機を備え、該電動機の温度が所定温度未満であるときには前記電動機から運転者の操作に基づく駆動力を出力して走行すると共に前記電動機の温度が前記所定温度以上であるときには前記電動機の温度に基づく駆動制限の範囲内で前記電動機から運転者の操作に基づく駆動力を出力して走行する車両において、所定の情報を表示する表示方法であって、
前記電動機の駆動状態に基づいて前記電動機の熱収支を演算し、
前記所定の情報として前記電動機の温度と前記所定温度と前記演算された電動機の熱収支とを前記車両の運転席近傍に表示する
ことを要旨とする。
【００１１】
本発明の表示方法は、電動機の駆動状態に基づいて電動機の熱収支を演算し、所定の情報として電動機の温度と所定温度と演算された電動機の熱収支とを車両の運転席近傍に表示する。これにより、電動機が高温に至る前に運転者に電動機の温度の上昇を抑制する運転を促すことができ、電動機の温度の上昇を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１３】
図１は、本発明の一実施例としての電気自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例の電気自動車２０は、図示するように、駆動輪３０ａ，３０ｂにデファレンシャルギヤ３１を介して連結された駆動軸３２に動力を入出力可能な周知の同期発電電動機として構成されたモータ２２と、モータ２２を駆動するインバータ２４を介してモータ２２と電力のやりとりを行なうバッテリ２６と、モータ２２の潤滑と冷却とを行なう潤滑冷却媒体としてのオイルを循環させるモータ用冷却循環系３４と、モータ２２の温度を視認可能に表示するモータ温度メータ６０と、車両全体をコントロールする電子制御ユニット４０とを備える。
【００１４】
モータ用冷却循環系３４は、車両前方に配置されて外気との熱交換によりオイルを冷却するオイルクーラ３５と、オイルクーラ３５とモータ２２とにオイルを循環させるオイル循環路３６と、モータ２２からのオイルをオイルクーラ３５側に圧送するオイルポンプ３７とを備える。なお、オイルポンプ３７は、電子制御ユニット４０により駆動が制御されている。
【００１５】
モータ温度メータ６０は、液晶パネルで構成されモータ２２の温度に関連した情報表示部６２を指針６４で指示することにより現在のモータ温度ｔｍを視認可能に表示する指示計器として構成されており、運転席の近傍の運転者が視認可能な位置に設置されている。指針６４は、電子制御ユニット４０により制御される図示しないアクチュエータにより回転駆動される。
【００１６】
電子制御ユニット４０は、ＣＰＵ４２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ４２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ４４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ４６と、図示しない入出力ポートを備える。電子制御ユニット４０には、モータ２２の回転位置を検出する回転位置検出センサ２２ａからの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータ２２に印加される相電流，モータ２２の温度を検出する温度センサ２２ｂからのモータ温度ｔｍ，バッテリ２６の温度を検出する温度センサ２６ａからのバッテリ温度，イグニッションスイッチ５０からのイグニッション信号，シフトレバー５１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ５２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル５３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ５４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル５５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ５６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ５８からの車速Ｖ、外気温センサ５９からの外気温ｔｏｕｔなどが入力ポートを介して入力されている。電子制御ユニット４０からは、モータ２２を駆動制御するためのインバータ２４のスイッチング素子へのスイッチング制御信号やモータ温度メータ６０の情報表示部６２への表示信号，モータ温度メータ６０の指針６４を駆動させる図示しないアクチュエータへの駆動信号，オイルポンプ３７を駆動制御するための駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。なお、電子制御ユニット４０は、回転位置検出センサ２２ａにより検出されたモータ２２の回転子の回転位置に基づいてモータ２２の回転数Ｎｍを演算している。
【００１７】
こうして構成された実施例の電気自動車２０では、運転者によるアクセルペダル５３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸に出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力が駆動軸に出力されるようモータ２２が駆動制御される。
【００１８】
次に、こうして構成された実施例の電気自動車２０の動作、特に、モータ温度メータ６０にモータ温度ｔｍを表示する際の動作について説明する。最初に、モータ２２の駆動制御ルーチンについて説明し、続いて、モータ温度メータ６０の表示制御について説明する。図２は、電子制御ユニット４０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００１９】
駆動制御ルーチンが実行されると、電子制御ユニット４０のＣＰＵ４２は、アクセルペダルポジションセンサ５４からのアクセル開度Ａｃｃや車速センサ５８からの車速Ｖ，温度センサ２２ｂからのモータ温度ｔｍを入力する処理を実行し（ステップＳ１００）、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動軸３２に出力すべき要求トルクＴｄ＊を設定する（ステップＳ１１０）。ここで、要求トルクＴｄ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ４４に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクＴｄ＊を導出して設定するものとした。図３に要求トルク設定用マップの一例を示す。
【００２０】
こうして要求トルクＴｄ＊を設定したら、モータ温度ｔｍに基づいてモータ２２の定格最大トルクＴｍａｘを制限するための割合としての制限率ｋを設定し（ステップＳ１２０）、要求トルクＴｄ＊と定格最大トルクＴｍａｘに制限率ｋを乗じたものとのうち小さい方の値をトルク指令Ｔｍ＊として設定し（ステップＳ１３０）、トルク指令Ｔｍ＊でモータ２２が駆動するようインバータ２４のスイッチング素子のスイッチング制御を行い（ステップＳ１４０）、続いて、モータ温度ｔｍが高いほどモータ用冷却循環系３４のオイルの吐出量が多くなるようモータ温度ｔｍに基づいてオイルポンプ３７の駆動指令Ｔｏ＊を設定すると共に（ステップＳ１５０）、設定した駆動指令Ｔｏ＊でオイルポンプ３７が駆動するようオイルポンプ３７を制御して（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。図４にモータ温度ｔｍと制限率ｋとの関係の一例を示す。制限率ｋには、図示するように、モータ温度ｔｍがモータ温度ｔｍに基づく駆動制限を開始するモータ２２の温度として駆動制限開始温度ｔ１（例えば、１５５℃，１６０℃，１６５℃などで、実施例では１６０℃）未満の範囲であるときには値１を設定し、モータ温度ｔｍが駆動制限開始閾値ｔ１を超えるとモータ温度ｔｍが高くなるほど値１から徐々に小さくして、モータ温度ｔｍがモータ２２が高温であるためにモータ２２の駆動を停止すべきと判断可能な温度の下限値として駆動停止温度ｔ２（例えば、１７５℃，１８０℃，１８５℃などで、実施例では１８０℃）以下に至ったときに値０に設定するものとした。こうした制御により、モータ温度ｔｍが駆動制限開始温度ｔ１未満であるときにはモータ２２から要求トルクＴｄ＊を出力しながら走行することができる。また、モータ温度ｔｍが駆動制限開始温度ｔ１以上であるときには、モータ２２からモータ温度ｔｍに基づく駆動制限の範囲内のトルクを出力しながら走行することができる。以上、駆動制御ルーチンについて説明した。
【００２１】
続いて、表示制御ルーチンについて説明する。図５は電子制御ユニット４０により駆動制御ルーチンに並行して実行される表示制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、図２に例示した駆動制御ルーチンに並行して、所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２２】
表示制御ルーチンが実行されると、電子制御ユニット４０のＣＰＵ４２は、モータ２２の回転数Ｎｍやモータ２２のトルク指令Ｔｍ＊，温度センサ２２ｂからのモータ温度ｔｍ，車速センサ５８からの車速Ｖ，外気温センサ６０からの外気温ｔｏｕｔ，オイルポンプの駆動指令Ｔｏ＊など制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ２００）。ここで、モータ２２の回転数Ｎｍは、回転位置検出センサ２２ａにより検出されたモータ２２の回転子の回転位置に基づいて演算されたものを用いるものとした。また、モータ２２のトルク指令Ｔｍ＊やオイルポンプの駆動指令Ｔｏ＊は、それぞれ図２に例示した駆動制御ルーチンで設定したものを用いるものとした。
【００２３】
こうしてデータを入力すると、入力したモータ２２の回転数Ｎｍとトルク指令Ｔｍ＊とに基づいてモータ２２の発熱量（損失）ＣＶを計算する（ステップＳ２１０）。ここで、発熱量ＣＶは、モータ２２の回転数Ｎｍとトルク指令Ｔｍ＊と発熱量ＣＶとの関係を予め定めて発熱量設定用マップとしてＲＯＭ４４に記憶しておき、回転数Ｎｍとトルク指令Ｔｍ＊とが与えられると記憶した発熱量ＣＶを導出して設定するものとし、回転数Ｎｍが高くなるほど高くなり、トルク指令Ｔｍ＊が大きくなるほど高くなるよう設定するものとした。このように設定するのは、モータ２２の発熱が主として銅損や鉄損により生じていると考えられ、トルク指令Ｔｍ＊が大きくモータ２２のコイルを流れる電流が大きいほど銅損が大きくなり、回転数Ｎｍが高くなるほど鉄損が高くなることに基づく。
【００２４】
続いて、外気温ｔｏｕｔと車速Ｖとオイルポンプ３７の駆動指令Ｔｏ＊とに基づいて次式（１）によりモータ２２の放熱量（冷却量）ＲＨを計算する（ステップＳ２２０）。式（１）中、換算係数Ｃ１は外気温ｔｏｕｔから外気によるモータ２２の冷却量を換算するためのものであり、換算係数Ｃ２は車速Ｖから走行風によるモータ２２の冷却量を換算するためのものであり、換算係数Ｃ３はオイルポンプ３７の駆動指令Ｔｏ＊からモータ用冷却循環系３４によるモータ２２の冷却量を換算するためのものであり、換算係数Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３は、それぞれ予め実験により定めた値を用いるものとした。
【００２５】
RH=C1・tout+C2・V+C3・To*・・・(1)
【００２６】
こうしてモータ２２の放熱量ＲＨを計算すると、発熱量ＣＶから放熱量ＲＨを減じたものをモータ２２の熱収支ＥＢとして設定し（ステップＳ２３０）、設定した熱収支ＥＢを温度ｔｍが急激に上昇を始める熱量の下限値としての所定値Ｅｒｅｆとを比較する（ステップＳ２４０）。熱収支ＥＢが所定値Ｅｒｅｆ未満であるときには「モータ熱収支」の文字および演算した熱収支ＥＢの値が青色で情報表示部６２に表示されるようモータ温度メータ６０に表示信号を送信し（ステップＳ２４０，Ｓ２５０）、熱収支ＥＢが所定値Ｅｒｅｆ以上であるときには「モータ熱収支」の文字および演算した熱収支ＥＢの値が赤色で情報表示部６２に表示されるようモータ温度メータ６０に表示信号を送信し（ステップＳ２４０，Ｓ２６０）、表示可能なモータ温度ｔｍの範囲を示す温度範囲表示用バーや温度範囲表示用バーに表示可能なモータ温度ｔｍの最低値，最高値をそれぞれ示す「Ｃ」「Ｈ」の文字，制限率ｋが値１から減少を始めてモータ２２の定格最大トルクの制限を開始する駆動制限開始温度ｔ１（１６０℃）を示す指示線および「１６０℃」の文字，制限率ｋが値０となる駆動停止温度ｔ２（１８０℃）を示す指示線および「１８０℃」の文字がモータ温度メータ６０の情報表示部６２に表示されるよう表示信号を送信し（ステップＳ２７０）、範囲表示部の入力されたモータ温度ｔｍに対応する位置を指針６４が指示するよう指針６４を駆動制御して（ステップＳ２８０）、本ルーチンを終了する。図６はモータ温度メータ６０の情報表示部における表示の一例を示す説明図である。図中、バー６６は、温度範囲表示用バーを示しており、線Ｌ１，Ｌ２は、それぞれ駆動制限開始温度ｔ１（１６０℃），駆動停止温度ｔ２（１８０℃）を示している。このようにモータ温度メータ６０に現在のモータ温度ｔｍと駆動制限開始温度ｔ１，駆動停止温度ｔ２と共に熱収支ＥＢを表示するから、モータ温度ｔｍが高温に至る前にこうした表示を見た運転者へアクセルペダル５５の操作量を調整して熱収支ＥＢが小さくなるような運転を促すことができ、モータ２２の温度の上昇を抑制することができる。
【００２７】
以上説明した実施例の電気自動車２０によれば、モータ温度ｔｍが駆動制限開始温度ｔ１未満であるときにはモータ２２から要求トルクＴｄ＊を出力しながら走行し、モータ温度ｔｍが駆動制限開始温度ｔ１以上であるときにはモータ２２からモータ温度ｔｍに基づく駆動制限の範囲内のトルクを出力しながら走行することができる。そして、モータ２２の回転数Ｎｍやトルク指令Ｔｍ＊などに基づいてモータ２２の熱収支ＥＢを演算して、モータ温度ｔｍと駆動制限開始温度ｔ１や駆動停止温度ｔ２と熱収支ＥＢとをモータ温度メータ６０に表示する。これにより、モータ温度ｔｍが高温に至る前に運転者にモータ２２の温度の上昇を抑制する運転を促すことができ、モータ２２の温度の上昇を抑制することができる。また、熱収支ＥＢが所定値Ｅｒｅｆ未満であるときと熱収支ＥＢが所定値Ｅｒｅｆ以上であるときとで異なる色で熱収支ＥＢの値を表示をしたから、熱収支ＥＢが所定値Ｅｒｅｆ以上となったことを視認性よく表示することができ、運転者により適正にモータ２２の温度の上昇を抑制する運転を促すことができ、モータ２２の温度の上昇を抑制することができる。
【００２８】
実施例の電気自動車２０では、熱収支ＥＢの値を熱収支ＥＢが所定値Ｅｒｅｆ未満であるときと所定Ｅｒｅｆ値以上であるときとで異なる色で表示するものとしたが、３色以上の色で表示するものとしてもよいし、単色で表示するものとしてもよい。
【００２９】
実施例の電気自動車２０では、情報表示部６２が液晶パネルとして構成されており、駆動制限開始温度ｔ１を示す線Ｌ１や「１６０℃」の文字，制限率ｋが値０となる駆動停止温度ｔ２を示す線Ｌ２，「１８０℃」の文字がモータ温度メータ６０の情報表示部６２に表示されるものとしたが、こうした線Ｌ１，Ｌ２などが情報表示部６２に予め印刷などされているものとしてもよい。また、制限率ｋが値０となる駆動停止温度ｔ２を示す線Ｌ２，「１８０℃」の文字を表示しないものとしてもよい。
【００３０】
実施例の電気自動車２０では、指針６４は、図示しないアクチュエータにより回転駆動されるものとしたが、指針６４の画像を情報表示部６２に表示するものとしてもよい。また、実施例の電気自動車２０では、熱収支ＥＢの値を情報表示部６２に表示するものとしたが、図示しないアクチュエータにより回転駆動をする指針を用いて表示するものとしてもよい。
【００３１】
実施例の電気自動車２０では、駆動軸３２に動力を入出力可能なモータ２２を備える電気自動車に適用する場合を例示したが、走行用の動力を出力可能なモータを備える自動車であれば如何なるものにも適用でき、図７の変形例の電気自動車１２０に例示するように、エンジン１２２と、モータ１２４と、キャリアがエンジン２２のクランクシャフトに接続されると共にサンギヤがモータ１２４に接続されリングギヤが駆動軸３２に接続されたプラネタリギヤ１２６とを備えるものに適用するものとしてもよい。
【００３２】
また、こうした自動車に適用するものに限定されるものではなく、自動車以外の電車などの車両の形態やこうした車両において所定の情報を表示する表示方法の形態としてもよい。
【００３３】
ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、モータ２２が「電動機」に相当し、温度センサ２２ｂが「電動機温度検出手段」に相当し、モータ温度ｔｍが駆動制限開始温度ｔ１未満であるときにはモータ２２から要求トルクＴｄ＊が出力されるようモータ２２を制御すると共にモータ温度ｔｍが駆動制限開始温度ｔ１以上であるときにはモータ２２からモータ温度ｔｍに基づく駆動制限の範囲内のトルクが出力されるようモータ２２を制御する図２の駆動制御ルーチンのステップＳ１００〜Ｓ１４０の処理を実行する電子制御ユニット４０が「制御手段」に相当し、モータの回転数Ｎｍやトルク指令Ｔｍ＊などに基づいてモータ２２の熱収支ＥＢを演算する図５の表示制御ルーチンのステップＳ２１０〜Ｓ２３０の処理を実行する電子制御ユニット４０が「熱収支演算手段」に相当し、演算された熱収支ＥＢやモータ温度ｔｍ，駆動制限開始温度ｔ１や駆動停止温度ｔ２を表示するための表示信号をモータ温度メータ６０に送信する図５の表示制御ルーチンのステップＳ２４０〜Ｓ２８０の処理を実行する電子制御ユニット４０とこうした表示信号に基づいた表示を実行するモータ温度メータ６０が「表示手段」に相当する。モータ用冷却循環系３４が「電動機冷却手段」に相当する。また、熱収支ＥＢが所定値Ｅｒｅｆ未満であるときには熱収支ＥＢを青色で表示すると共に熱収支ＥＢが所定値Ｅｒｅｆ以上であるときには熱収支ＥＢを赤色で表示するようモータ温度メータ６０に表示信号を送信する図５の表示制御ルーチンのステップＳ２４０〜Ｓ２６０の処理を実行する電子制御ユニット４０とこうした表示信号に基づいて表示を実行するモータ温度メータ６０も「表示手段」に相当する。さらに、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定してモータ温度ｔｍに基づく負荷率制限で要求トルクＴｒ＊を制限した値をモータ２２のトルク指令Ｔｍ＊として設定してトルク指令Ｔｍ＊でモータ２２が駆動するようモータ２２を制御する図３の駆動制御ルーチンのステップＳ１００〜Ｓ１４０を実行する電子制御ユニット４０も「制御手段」に相当する。そして、モータ２２の回転数Ｎｍとトルク指令Ｔｍ＊とに基づいてモータ２２の発熱量ＣＶを計算すると共に車速Ｖと外気温ｔｏｕｔとオイルポンプ３７の駆動指令Ｔｏ＊とに基づいてモータ２２の放熱量ＲＨを計算し、計算した発熱量ＣＶから放熱量ＲＨを減じて熱収支ＥＢを計算する図５の表示制御ルーチンのステップＳ２１０〜Ｓ２３０の処理を実行する図５の表示制御留＾チンのステップＳ２１０〜Ｓ２３０の処理を実行する電子制御ユニット４０も「熱収支演算手段」に相当する。ここで、「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ２に限定されるものではなく、誘導電動機など、走行用の動力を出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「電動機温度検出手段」としては、温度センサ２２ｂに限定されるものではなく、電動機の温度を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「制御手段」としては、モータ温度ｔｍが駆動制限開始温度ｔ１未満であるときにはモータ２２から要求トルクＴｄ＊が出力されるようモータ２２を制御すると共にモータ温度ｔｍが駆動制限開始温度ｔ１以上であるときにはモータ２２からモータ温度ｔｍに基づく駆動制限の範囲内のトルクが出力されるようモータ２２を制御するものに限定されるものではなく、電動機温度検出手段により検出された電動機の温度が所定温度未満であるときには電動機から運転者の操作に基づく駆動力を出力して走行するよう電動機を制御し、電動機温度検出手段により検出された電動機の温度が所定温度以上であるときには検出された電動機の温度に基づく駆動制限の範囲内で電動機から運転者の操作に基づく駆動力を出力して走行するよう電動機を制御するものであれば如何なるものとしても構わない。「熱収支演算手段」としては、モータの回転数Ｎｍやトルク指令Ｔｍ＊などに基づいてモータ２２の熱収支ＥＢを演算するものに限定されるものではなく、電動機の駆動状態に基づいて電動機の熱収支を演算するものであれば如何なるものとしても構わない。「表示手段」としては、演算された熱収支ＥＢやモータ温度ｔｍ，駆動制限開始温度ｔ１や駆動停止温度ｔ２を表示するものに限定されるものではなく、電動機温度検出手段により検出された電動機の温度と所定温度と演算された電動機の熱収支とを車両の運転席近傍に表示するものであれば如何なるものとしても構わない。なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００３４】
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、車両の製造産業などに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施例としての電気自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】実施例の電子制御ユニット４０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図４】モータ温度ｔｍと制限率ｋとの関係の一例を示す説明図である。
【図５】実施例の電子制御ユニット４０により実行される表示制御ルーチンの一例を示す説明図である
【図６】モータ温度メータ６０の表示の一例を示す説明図である。
【図７】変形例の電気自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。
【符号の説明】
【００３７】
２０，１２０ 電気自動車、２２ モータ、２２ａ 回転位置検出センサ、２２ｂ，２６ａ 温度センサ、２４ インバータ、２６ バッテリ、３０ａ，３０ｂ 駆動輪、３１ デファレンシャルギヤ、３２ 駆動軸、３４ モータ用冷却循環系、３５ オイルクーラ、３６ オイル循環路、３７ オイルポンプ、４０ 電子制御ユニット、４２ ＣＰＵ、４４ ＲＯＭ、４６ ＲＡＭ、５０ イグニッションスイッチ、５１ シフトレバー、５２ シフトポジションセンサ、５３ アクセルペダル、５４ アクセルペダルポジションセンサ、５５ ブレーキペダル、５６ ブレーキペダルポジションセンサ、５８ 車速センサ、６０ モータ温度メータ、６２ 情報表示部、６４ 指針、６６ バー、１２２ エンジン、１２４ モータ、１２６ 遊星歯車機構、Ｌ１，Ｌ２ 指示線。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車両および表示方法に関し、特に、走行用の動力を出力可能な電動機を備える車両およびこうした車両において所定の情報を表示する表示方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の車両としては、モータからの動力で車輪を駆動するものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この車両では、モータの温度が通常運転状態より高い温度に至ったときにディスプレイにモータが高温に至ったことを表示して、運転者に注意を促している。
【特許文献１】特開２００４−２３８１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述の車両では、モータが高温に至ってからその旨をディスプレイに表示するのみであり、モータが高温に至るまでにモータの温度に関する情報を表示することができないため、モータの温度の上昇を抑制することができない。
【０００４】
本発明の車両および表示方法は、走行用の動力を出力可能な電動機を備える車両において、電動機の温度の上昇を抑制することを主目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の車両および表示方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明の車両は、
走行用の動力を出力可能な電動機を備える車両であって、
前記電動機の温度を検出する電動機温度検出手段と、
該電動機温度検出手段により検出された電動機の温度が所定温度未満であるときには前記電動機から運転者の操作に基づく駆動力を出力して走行するよう前記電動機を制御し、前記電動機温度検出手段により検出された電動機の温度が前記所定温度以上であるときには前記検出された電動機の温度に基づく駆動制限の範囲内で前記電動機から運転者の操作に基づく駆動力を出力して走行するよう前記電動機を制御する制御手段と、
前記電動機の駆動状態に基づいて前記電動機の熱収支を演算する熱収支演算手段と、
前記電動機温度検出手段により検出された電動機の温度と前記所定温度と前記演算された電動機の熱収支とを前記車両の運転席近傍に表示する表示手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明の車両では、電動機の温度が所定温度未満であるときには電動機から運転者の操作に基づく駆動力を出力して走行するよう電動機を制御し、電動機の温度が所定温度以上であるときには電動機の温度に基づく駆動制限の範囲内で電動機から運転者の操作に基づく駆動力を出力して走行するよう電動機を制御する。そして、電動機の駆動状態に基づいて電動機の熱収支を演算し、電動機の温度と所定温度と演算された電動機の熱収支とを運転席近傍に表示する。これにより、電動機が高温に至る前に運転者に電動機の温度の上昇を抑制する運転を促すことができ、電動機の温度の上昇を抑制することができる。
【０００８】
こうした本発明の車両において、前記表示手段は、前記演算された電動機の熱収支が所定値未満であるときには第１の色で前記演算された熱収支を表示し、前記演算された電動機の熱収支が前記所定値以上であるときには前記第１の色と異なる第２の色で前記演算された電動機の熱収支を表示する手段であるものとすることもできる。こうすれば、電動機の熱収支が所定値以上であることを視認性よく表示することができ、運転者に電動機の温度の上昇を抑制する運転を促すことができ、電動機の温度の上昇を抑制することができる。
【０００９】
また、本発明の車両において、前記電動機を冷却する電動機冷却手段を備え、前記制御手段は、運転者の操作に基づいて前記電動機から出力すべき目標トルクを設定し、該設定された目標トルクで前記電動機が駆動するよう該電動機を制御する手段であり、前記熱収支演算手段は、前記電動機の回転数と前記設定された目標トルクとに基づいて前記電動機の発熱量を演算すると共に車速と外気温と前記電動機冷却手段の駆動状態とに基づいて前記電動機の放熱量を演算し、前記演算された発熱量から前記演算された放熱量を減じて前記熱収支を演算する手段であるものとすることもできる。
【００１０】
本発明の表示方法は、
走行用の動力を出力可能な電動機を備え、該電動機の温度が所定温度未満であるときには前記電動機から運転者の操作に基づく駆動力を出力して走行すると共に前記電動機の温度が前記所定温度以上であるときには前記電動機の温度に基づく駆動制限の範囲内で前記電動機から運転者の操作に基づく駆動力を出力して走行する車両において、所定の情報を表示する表示方法であって、
前記電動機の駆動状態に基づいて前記電動機の熱収支を演算し、
前記所定の情報として前記電動機の温度と前記所定温度と前記演算された電動機の熱収支とを前記車両の運転席近傍に表示する
ことを要旨とする。
【００１１】
本発明の表示方法は、電動機の駆動状態に基づいて電動機の熱収支を演算し、所定の情報として電動機の温度と所定温度と演算された電動機の熱収支とを車両の運転席近傍に表示する。これにより、電動機が高温に至る前に運転者に電動機の温度の上昇を抑制する運転を促すことができ、電動機の温度の上昇を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１３】
図１は、本発明の一実施例としての電気自動車２０の構成の概略を示す構成図である。実施例の電気自動車２０は、図示するように、駆動輪３０ａ，３０ｂにデファレンシャルギヤ３１を介して連結された駆動軸３２に動力を入出力可能な周知の同期発電電動機として構成されたモータ２２と、モータ２２を駆動するインバータ２４を介してモータ２２と電力のやりとりを行なうバッテリ２６と、モータ２２の潤滑と冷却とを行なう潤滑冷却媒体としてのオイルを循環させるモータ用冷却循環系３４と、モータ２２の温度を視認可能に表示するモータ温度メータ６０と、車両全体をコントロールする電子制御ユニット４０とを備える。
【００１４】
モータ用冷却循環系３４は、車両前方に配置されて外気との熱交換によりオイルを冷却するオイルクーラ３５と、オイルクーラ３５とモータ２２とにオイルを循環させるオイル循環路３６と、モータ２２からのオイルをオイルクーラ３５側に圧送するオイルポンプ３７とを備える。なお、オイルポンプ３７は、電子制御ユニット４０により駆動が制御されている。
【００１５】
モータ温度メータ６０は、液晶パネルで構成されモータ２２の温度に関連した情報表示部６２を指針６４で指示することにより現在のモータ温度ｔｍを視認可能に表示する指示計器として構成されており、運転席の近傍の運転者が視認可能な位置に設置されている。指針６４は、電子制御ユニット４０により制御される図示しないアクチュエータにより回転駆動される。
【００１６】
電子制御ユニット４０は、ＣＰＵ４２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、ＣＰＵ４２の他に処理プログラムを記憶するＲＯＭ４４と、データを一時的に記憶するＲＡＭ４６と、図示しない入出力ポートを備える。電子制御ユニット４０には、モータ２２の回転位置を検出する回転位置検出センサ２２ａからの信号や図示しない電流センサにより検出されるモータ２２に印加される相電流，モータ２２の温度を検出する温度センサ２２ｂからのモータ温度ｔｍ，バッテリ２６の温度を検出する温度センサ２６ａからのバッテリ温度，イグニッションスイッチ５０からのイグニッション信号，シフトレバー５１の操作位置を検出するシフトポジションセンサ５２からのシフトポジションＳＰ，アクセルペダル５３の踏み込み量を検出するアクセルペダルポジションセンサ５４からのアクセル開度Ａｃｃ，ブレーキペダル５５の踏み込み量を検出するブレーキペダルポジションセンサ５６からのブレーキペダルポジションＢＰ，車速センサ５８からの車速Ｖ、外気温センサ５９からの外気温ｔｏｕｔなどが入力ポートを介して入力されている。電子制御ユニット４０からは、モータ２２を駆動制御するためのインバータ２４のスイッチング素子へのスイッチング制御信号やモータ温度メータ６０の情報表示部６２への表示信号，モータ温度メータ６０の指針６４を駆動させる図示しないアクチュエータへの駆動信号，オイルポンプ３７を駆動制御するための駆動信号などが出力ポートを介して出力されている。なお、電子制御ユニット４０は、回転位置検出センサ２２ａにより検出されたモータ２２の回転子の回転位置に基づいてモータ２２の回転数Ｎｍを演算している。
【００１７】
こうして構成された実施例の電気自動車２０では、運転者によるアクセルペダル５３の踏み込み量に対応するアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて駆動軸に出力すべき要求トルクを計算し、この要求トルクに対応する要求動力が駆動軸に出力されるようモータ２２が駆動制御される。
【００１８】
次に、こうして構成された実施例の電気自動車２０の動作、特に、モータ温度メータ６０にモータ温度ｔｍを表示する際の動作について説明する。最初に、モータ２２の駆動制御ルーチンについて説明し、続いて、モータ温度メータ６０の表示制御について説明する。図２は、電子制御ユニット４０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００１９】
駆動制御ルーチンが実行されると、電子制御ユニット４０のＣＰＵ４２は、アクセルペダルポジションセンサ５４からのアクセル開度Ａｃｃや車速センサ５８からの車速Ｖ，温度センサ２２ｂからのモータ温度ｔｍを入力する処理を実行し（ステップＳ１００）、入力したアクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて車両に要求されるトルクとして駆動軸３２に出力すべき要求トルクＴｄ＊を設定する（ステップＳ１１０）。ここで、要求トルクＴｄ＊は、実施例では、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖと要求トルクＴｒ＊との関係を予め定めて要求トルク設定用マップとしてＲＯＭ４４に記憶しておき、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとが与えられると記憶したマップから対応する要求トルクＴｄ＊を導出して設定するものとした。図３に要求トルク設定用マップの一例を示す。
【００２０】
こうして要求トルクＴｄ＊を設定したら、モータ温度ｔｍに基づいてモータ２２の定格最大トルクＴｍａｘを制限するための割合としての制限率ｋを設定し（ステップＳ１２０）、要求トルクＴｄ＊と定格最大トルクＴｍａｘに制限率ｋを乗じたものとのうち小さい方の値をトルク指令Ｔｍ＊として設定し（ステップＳ１３０）、トルク指令Ｔｍ＊でモータ２２が駆動するようインバータ２４のスイッチング素子のスイッチング制御を行い（ステップＳ１４０）、続いて、モータ温度ｔｍが高いほどモータ用冷却循環系３４のオイルの吐出量が多くなるようモータ温度ｔｍに基づいてオイルポンプ３７の駆動指令Ｔｏ＊を設定すると共に（ステップＳ１５０）、設定した駆動指令Ｔｏ＊でオイルポンプ３７が駆動するようオイルポンプ３７を制御して（ステップＳ１６０）、本ルーチンを終了する。図４にモータ温度ｔｍと制限率ｋとの関係の一例を示す。制限率ｋには、図示するように、モータ温度ｔｍがモータ温度ｔｍに基づく駆動制限を開始するモータ２２の温度として駆動制限開始温度ｔ１（例えば、１５５℃，１６０℃，１６５℃などで、実施例では１６０℃）未満の範囲であるときには値１を設定し、モータ温度ｔｍが駆動制限開始閾値ｔ１を超えるとモータ温度ｔｍが高くなるほど値１から徐々に小さくして、モータ温度ｔｍがモータ２２が高温であるためにモータ２２の駆動を停止すべきと判断可能な温度の下限値として駆動停止温度ｔ２（例えば、１７５℃，１８０℃，１８５℃などで、実施例では１８０℃）以下に至ったときに値０に設定するものとした。こうした制御により、モータ温度ｔｍが駆動制限開始温度ｔ１未満であるときにはモータ２２から要求トルクＴｄ＊を出力しながら走行することができる。また、モータ温度ｔｍが駆動制限開始温度ｔ１以上であるときには、モータ２２からモータ温度ｔｍに基づく駆動制限の範囲内のトルクを出力しながら走行することができる。以上、駆動制御ルーチンについて説明した。
【００２１】
続いて、表示制御ルーチンについて説明する。図５は電子制御ユニット４０により駆動制御ルーチンに並行して実行される表示制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。このルーチンは、図２に例示した駆動制御ルーチンに並行して、所定時間毎（例えば数ｍｓｅｃ毎）に繰り返し実行される。
【００２２】
表示制御ルーチンが実行されると、電子制御ユニット４０のＣＰＵ４２は、モータ２２の回転数Ｎｍやモータ２２のトルク指令Ｔｍ＊，温度センサ２２ｂからのモータ温度ｔｍ，車速センサ５８からの車速Ｖ，外気温センサ６０からの外気温ｔｏｕｔ，オイルポンプの駆動指令Ｔｏ＊など制御に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ２００）。ここで、モータ２２の回転数Ｎｍは、回転位置検出センサ２２ａにより検出されたモータ２２の回転子の回転位置に基づいて演算されたものを用いるものとした。また、モータ２２のトルク指令Ｔｍ＊やオイルポンプの駆動指令Ｔｏ＊は、それぞれ図２に例示した駆動制御ルーチンで設定したものを用いるものとした。
【００２３】
こうしてデータを入力すると、入力したモータ２２の回転数Ｎｍとトルク指令Ｔｍ＊とに基づいてモータ２２の発熱量（損失）ＣＶを計算する（ステップＳ２１０）。ここで、発熱量ＣＶは、モータ２２の回転数Ｎｍとトルク指令Ｔｍ＊と発熱量ＣＶとの関係を予め定めて発熱量設定用マップとしてＲＯＭ４４に記憶しておき、回転数Ｎｍとトルク指令Ｔｍ＊とが与えられると記憶した発熱量ＣＶを導出して設定するものとし、回転数Ｎｍが高くなるほど高くなり、トルク指令Ｔｍ＊が大きくなるほど高くなるよう設定するものとした。このように設定するのは、モータ２２の発熱が主として銅損や鉄損により生じていると考えられ、トルク指令Ｔｍ＊が大きくモータ２２のコイルを流れる電流が大きいほど銅損が大きくなり、回転数Ｎｍが高くなるほど鉄損が高くなることに基づく。
【００２４】
続いて、外気温ｔｏｕｔと車速Ｖとオイルポンプ３７の駆動指令Ｔｏ＊とに基づいて次式（１）によりモータ２２の放熱量（冷却量）ＲＨを計算する（ステップＳ２２０）。式（１）中、換算係数Ｃ１は外気温ｔｏｕｔから外気によるモータ２２の冷却量を換算するためのものであり、換算係数Ｃ２は車速Ｖから走行風によるモータ２２の冷却量を換算するためのものであり、換算係数Ｃ３はオイルポンプ３７の駆動指令Ｔｏ＊からモータ用冷却循環系３４によるモータ２２の冷却量を換算するためのものであり、換算係数Ｃ１，Ｃ２，Ｃ３は、それぞれ予め実験により定めた値を用いるものとした。
【００２５】
RH=C1・tout+C2・V+C3・To*・・・(1)
【００２６】
こうしてモータ２２の放熱量ＲＨを計算すると、発熱量ＣＶから放熱量ＲＨを減じたものをモータ２２の熱収支ＥＢとして設定し（ステップＳ２３０）、設定した熱収支ＥＢを温度ｔｍが急激に上昇を始める熱量の下限値としての所定値Ｅｒｅｆとを比較する（ステップＳ２４０）。熱収支ＥＢが所定値Ｅｒｅｆ未満であるときには「モータ熱収支」の文字および演算した熱収支ＥＢの値が青色で情報表示部６２に表示されるようモータ温度メータ６０に表示信号を送信し（ステップＳ２４０，Ｓ２５０）、熱収支ＥＢが所定値Ｅｒｅｆ以上であるときには「モータ熱収支」の文字および演算した熱収支ＥＢの値が赤色で情報表示部６２に表示されるようモータ温度メータ６０に表示信号を送信し（ステップＳ２４０，Ｓ２６０）、表示可能なモータ温度ｔｍの範囲を示す温度範囲表示用バーや温度範囲表示用バーに表示可能なモータ温度ｔｍの最低値，最高値をそれぞれ示す「Ｃ」「Ｈ」の文字，制限率ｋが値１から減少を始めてモータ２２の定格最大トルクの制限を開始する駆動制限開始温度ｔ１（１６０℃）を示す指示線および「１６０℃」の文字，制限率ｋが値０となる駆動停止温度ｔ２（１８０℃）を示す指示線および「１８０℃」の文字がモータ温度メータ６０の情報表示部６２に表示されるよう表示信号を送信し（ステップＳ２７０）、範囲表示部の入力されたモータ温度ｔｍに対応する位置を指針６４が指示するよう指針６４を駆動制御して（ステップＳ２８０）、本ルーチンを終了する。図６はモータ温度メータ６０の情報表示部における表示の一例を示す説明図である。図中、バー６６は、温度範囲表示用バーを示しており、線Ｌ１，Ｌ２は、それぞれ駆動制限開始温度ｔ１（１６０℃），駆動停止温度ｔ２（１８０℃）を示している。このようにモータ温度メータ６０に現在のモータ温度ｔｍと駆動制限開始温度ｔ１，駆動停止温度ｔ２と共に熱収支ＥＢを表示するから、モータ温度ｔｍが高温に至る前にこうした表示を見た運転者へアクセルペダル５５の操作量を調整して熱収支ＥＢが小さくなるような運転を促すことができ、モータ２２の温度の上昇を抑制することができる。
【００２７】
以上説明した実施例の電気自動車２０によれば、モータ温度ｔｍが駆動制限開始温度ｔ１未満であるときにはモータ２２から要求トルクＴｄ＊を出力しながら走行し、モータ温度ｔｍが駆動制限開始温度ｔ１以上であるときにはモータ２２からモータ温度ｔｍに基づく駆動制限の範囲内のトルクを出力しながら走行することができる。そして、モータ２２の回転数Ｎｍやトルク指令Ｔｍ＊などに基づいてモータ２２の熱収支ＥＢを演算して、モータ温度ｔｍと駆動制限開始温度ｔ１や駆動停止温度ｔ２と熱収支ＥＢとをモータ温度メータ６０に表示する。これにより、モータ温度ｔｍが高温に至る前に運転者にモータ２２の温度の上昇を抑制する運転を促すことができ、モータ２２の温度の上昇を抑制することができる。また、熱収支ＥＢが所定値Ｅｒｅｆ未満であるときと熱収支ＥＢが所定値Ｅｒｅｆ以上であるときとで異なる色で熱収支ＥＢの値を表示をしたから、熱収支ＥＢが所定値Ｅｒｅｆ以上となったことを視認性よく表示することができ、運転者により適正にモータ２２の温度の上昇を抑制する運転を促すことができ、モータ２２の温度の上昇を抑制することができる。
【００２８】
実施例の電気自動車２０では、熱収支ＥＢの値を熱収支ＥＢが所定値Ｅｒｅｆ未満であるときと所定Ｅｒｅｆ値以上であるときとで異なる色で表示するものとしたが、３色以上の色で表示するものとしてもよいし、単色で表示するものとしてもよい。
【００２９】
実施例の電気自動車２０では、情報表示部６２が液晶パネルとして構成されており、駆動制限開始温度ｔ１を示す線Ｌ１や「１６０℃」の文字，制限率ｋが値０となる駆動停止温度ｔ２を示す線Ｌ２，「１８０℃」の文字がモータ温度メータ６０の情報表示部６２に表示されるものとしたが、こうした線Ｌ１，Ｌ２などが情報表示部６２に予め印刷などされているものとしてもよい。また、制限率ｋが値０となる駆動停止温度ｔ２を示す線Ｌ２，「１８０℃」の文字を表示しないものとしてもよい。
【００３０】
実施例の電気自動車２０では、指針６４は、図示しないアクチュエータにより回転駆動されるものとしたが、指針６４の画像を情報表示部６２に表示するものとしてもよい。また、実施例の電気自動車２０では、熱収支ＥＢの値を情報表示部６２に表示するものとしたが、図示しないアクチュエータにより回転駆動をする指針を用いて表示するものとしてもよい。
【００３１】
実施例の電気自動車２０では、駆動軸３２に動力を入出力可能なモータ２２を備える電気自動車に適用する場合を例示したが、走行用の動力を出力可能なモータを備える自動車であれば如何なるものにも適用でき、図７の変形例の電気自動車１２０に例示するように、エンジン１２２と、モータ１２４と、キャリアがエンジン２２のクランクシャフトに接続されると共にサンギヤがモータ１２４に接続されリングギヤが駆動軸３２に接続されたプラネタリギヤ１２６とを備えるものに適用するものとしてもよい。
【００３２】
また、こうした自動車に適用するものに限定されるものではなく、自動車以外の電車などの車両の形態やこうした車両において所定の情報を表示する表示方法の形態としてもよい。
【００３３】
ここで、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係について説明する。実施例では、モータ２２が「電動機」に相当し、温度センサ２２ｂが「電動機温度検出手段」に相当し、モータ温度ｔｍが駆動制限開始温度ｔ１未満であるときにはモータ２２から要求トルクＴｄ＊が出力されるようモータ２２を制御すると共にモータ温度ｔｍが駆動制限開始温度ｔ１以上であるときにはモータ２２からモータ温度ｔｍに基づく駆動制限の範囲内のトルクが出力されるようモータ２２を制御する図２の駆動制御ルーチンのステップＳ１００〜Ｓ１４０の処理を実行する電子制御ユニット４０が「制御手段」に相当し、モータの回転数Ｎｍやトルク指令Ｔｍ＊などに基づいてモータ２２の熱収支ＥＢを演算する図５の表示制御ルーチンのステップＳ２１０〜Ｓ２３０の処理を実行する電子制御ユニット４０が「熱収支演算手段」に相当し、演算された熱収支ＥＢやモータ温度ｔｍ，駆動制限開始温度ｔ１や駆動停止温度ｔ２を表示するための表示信号をモータ温度メータ６０に送信する図５の表示制御ルーチンのステップＳ２４０〜Ｓ２８０の処理を実行する電子制御ユニット４０とこうした表示信号に基づいた表示を実行するモータ温度メータ６０が「表示手段」に相当する。モータ用冷却循環系３４が「電動機冷却手段」に相当する。また、熱収支ＥＢが所定値Ｅｒｅｆ未満であるときには熱収支ＥＢを青色で表示すると共に熱収支ＥＢが所定値Ｅｒｅｆ以上であるときには熱収支ＥＢを赤色で表示するようモータ温度メータ６０に表示信号を送信する図５の表示制御ルーチンのステップＳ２４０〜Ｓ２６０の処理を実行する電子制御ユニット４０とこうした表示信号に基づいて表示を実行するモータ温度メータ６０も「表示手段」に相当する。さらに、アクセル開度Ａｃｃと車速Ｖとに基づいて要求トルクＴｒ＊を設定してモータ温度ｔｍに基づく負荷率制限で要求トルクＴｒ＊を制限した値をモータ２２のトルク指令Ｔｍ＊として設定してトルク指令Ｔｍ＊でモータ２２が駆動するようモータ２２を制御する図３の駆動制御ルーチンのステップＳ１００〜Ｓ１４０を実行する電子制御ユニット４０も「制御手段」に相当する。そして、モータ２２の回転数Ｎｍとトルク指令Ｔｍ＊とに基づいてモータ２２の発熱量ＣＶを計算すると共に車速Ｖと外気温ｔｏｕｔとオイルポンプ３７の駆動指令Ｔｏ＊とに基づいてモータ２２の放熱量ＲＨを計算し、計算した発熱量ＣＶから放熱量ＲＨを減じて熱収支ＥＢを計算する図５の表示制御ルーチンのステップＳ２１０〜Ｓ２３０の処理を実行する図５の表示制御留＾チンのステップＳ２１０〜Ｓ２３０の処理を実行する電子制御ユニット４０も「熱収支演算手段」に相当する。ここで、「電動機」としては、同期発電電動機として構成されたモータＭＧ２に限定されるものではなく、誘導電動機など、走行用の動力を出力可能なものであれば如何なるタイプの電動機であっても構わない。「電動機温度検出手段」としては、温度センサ２２ｂに限定されるものではなく、電動機の温度を検出するものであれば如何なるものとしても構わない。「制御手段」としては、モータ温度ｔｍが駆動制限開始温度ｔ１未満であるときにはモータ２２から要求トルクＴｄ＊が出力されるようモータ２２を制御すると共にモータ温度ｔｍが駆動制限開始温度ｔ１以上であるときにはモータ２２からモータ温度ｔｍに基づく駆動制限の範囲内のトルクが出力されるようモータ２２を制御するものに限定されるものではなく、電動機温度検出手段により検出された電動機の温度が所定温度未満であるときには電動機から運転者の操作に基づく駆動力を出力して走行するよう電動機を制御し、電動機温度検出手段により検出された電動機の温度が所定温度以上であるときには検出された電動機の温度に基づく駆動制限の範囲内で電動機から運転者の操作に基づく駆動力を出力して走行するよう電動機を制御するものであれば如何なるものとしても構わない。「熱収支演算手段」としては、モータの回転数Ｎｍやトルク指令Ｔｍ＊などに基づいてモータ２２の熱収支ＥＢを演算するものに限定されるものではなく、電動機の駆動状態に基づいて電動機の熱収支を演算するものであれば如何なるものとしても構わない。「表示手段」としては、演算された熱収支ＥＢやモータ温度ｔｍ，駆動制限開始温度ｔ１や駆動停止温度ｔ２を表示するものに限定されるものではなく、電動機温度検出手段により検出された電動機の温度と所定温度と演算された電動機の熱収支とを車両の運転席近傍に表示するものであれば如何なるものとしても構わない。なお、実施例の主要な要素と課題を解決するための手段の欄に記載した発明の主要な要素との対応関係は、実施例が課題を解決するための手段の欄に記載した発明を実施するための最良の形態を具体的に説明するための一例であることから、課題を解決するための手段の欄に記載した発明の要素を限定するものではない。即ち、課題を解決するための手段の欄に記載した発明についての解釈はその欄の記載に基づいて行なわれるべきものであり、実施例は課題を解決するための手段の欄に記載した発明の具体的な一例に過ぎないものである。
【００３４】
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００３５】
本発明は、車両の製造産業などに利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の一実施例としての電気自動車２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】実施例の電子制御ユニット４０により実行される駆動制御ルーチンの一例を示すフローチャートである。
【図３】要求トルク設定用マップの一例を示す説明図である。
【図４】モータ温度ｔｍと制限率ｋとの関係の一例を示す説明図である。
【図５】実施例の電子制御ユニット４０により実行される表示制御ルーチンの一例を示す説明図である
【図６】モータ温度メータ６０の表示の一例を示す説明図である。
【図７】変形例の電気自動車１２０の構成の概略を示す構成図である。
【符号の説明】
【００３７】
２０，１２０ 電気自動車、２２ モータ、２２ａ 回転位置検出センサ、２２ｂ，２６ａ 温度センサ、２４ インバータ、２６ バッテリ、３０ａ，３０ｂ 駆動輪、３１ デファレンシャルギヤ、３２ 駆動軸、３４ モータ用冷却循環系、３５ オイルクーラ、３６ オイル循環路、３７ オイルポンプ、４０ 電子制御ユニット、４２ ＣＰＵ、４４ ＲＯＭ、４６ ＲＡＭ、５０ イグニッションスイッチ、５１ シフトレバー、５２ シフトポジションセンサ、５３ アクセルペダル、５４ アクセルペダルポジションセンサ、５５ ブレーキペダル、５６ ブレーキペダルポジションセンサ、５８ 車速センサ、６０ モータ温度メータ、６２ 情報表示部、６４ 指針、６６ バー、１２２ エンジン、１２４ モータ、１２６ 遊星歯車機構、Ｌ１，Ｌ２ 指示線。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
走行用の動力を出力可能な電動機を備える車両であって、
前記電動機の温度を検出する電動機温度検出手段と、
該電動機温度検出手段により検出された電動機の温度が所定温度未満であるときには前記電動機から運転者の操作に基づく駆動力を出力して走行するよう前記電動機を制御し、前記電動機温度検出手段により検出された電動機の温度が前記所定温度以上であるときには前記検出された電動機の温度に基づく駆動制限の範囲内で前記電動機から運転者の操作に基づく駆動力を出力して走行するよう前記電動機を制御する制御手段と、
前記電動機の駆動状態に基づいて前記電動機の熱収支を演算する熱収支演算手段と、
前記電動機温度検出手段により検出された電動機の温度と前記所定温度と前記演算された電動機の熱収支とを運転席近傍に表示する表示手段と、
を備える車両。
【請求項２】
前記表示手段は、前記演算された電動機の熱収支が所定値未満であるときには第１の色で前記演算された熱収支を表示し、前記演算された電動機の熱収支が前記所定値以上であるときには前記第１の色と異なる第２の色で前記演算された電動機の熱収支を表示する手段である請求項１記載の車両。
【請求項３】
請求項１または２記載の車両であって、
前記電動機を冷却する電動機冷却手段を備え、
前記制御手段は、運転者の操作に基づいて前記電動機から出力すべき目標トルクを設定し、該設定された目標トルクで前記電動機が駆動するよう該電動機を制御する手段であり、
前記熱収支演算手段は、前記電動機の回転数と前記設定された目標トルクとに基づいて前記電動機の発熱量を演算すると共に車速と外気温と前記電動機冷却手段の駆動状態とに基づいて前記電動機の放熱量を演算し、前記演算された発熱量から前記演算された放熱量を減じて前記熱収支を演算する手段である
車両。
【請求項４】
走行用の動力を出力可能な電動機を備え、該電動機の温度が所定温度未満であるときには前記電動機から運転者の操作に基づく駆動力を出力して走行すると共に前記電動機の温度が前記所定温度以上であるときには前記電動機の温度に基づく駆動制限の範囲内で前記電動機から運転者の操作に基づく駆動力を出力して走行する車両において、所定の情報を表示する表示方法であって、
前記電動機の駆動状態に基づいて前記電動機の熱収支を演算し、
前記所定の情報として前記電動機の温度と前記所定温度と前記演算された電動機の熱収支とを前記車両の運転席近傍に表示する
表示方法。
【請求項１】
走行用の動力を出力可能な電動機を備える車両であって、
前記電動機の温度を検出する電動機温度検出手段と、
該電動機温度検出手段により検出された電動機の温度が所定温度未満であるときには前記電動機から運転者の操作に基づく駆動力を出力して走行するよう前記電動機を制御し、前記電動機温度検出手段により検出された電動機の温度が前記所定温度以上であるときには前記検出された電動機の温度に基づく駆動制限の範囲内で前記電動機から運転者の操作に基づく駆動力を出力して走行するよう前記電動機を制御する制御手段と、
前記電動機の駆動状態に基づいて前記電動機の熱収支を演算する熱収支演算手段と、
前記電動機温度検出手段により検出された電動機の温度と前記所定温度と前記演算された電動機の熱収支とを運転席近傍に表示する表示手段と、
を備える車両。
【請求項２】
前記表示手段は、前記演算された電動機の熱収支が所定値未満であるときには第１の色で前記演算された熱収支を表示し、前記演算された電動機の熱収支が前記所定値以上であるときには前記第１の色と異なる第２の色で前記演算された電動機の熱収支を表示する手段である請求項１記載の車両。
【請求項３】
請求項１または２記載の車両であって、
前記電動機を冷却する電動機冷却手段を備え、
前記制御手段は、運転者の操作に基づいて前記電動機から出力すべき目標トルクを設定し、該設定された目標トルクで前記電動機が駆動するよう該電動機を制御する手段であり、
前記熱収支演算手段は、前記電動機の回転数と前記設定された目標トルクとに基づいて前記電動機の発熱量を演算すると共に車速と外気温と前記電動機冷却手段の駆動状態とに基づいて前記電動機の放熱量を演算し、前記演算された発熱量から前記演算された放熱量を減じて前記熱収支を演算する手段である
車両。
【請求項４】
走行用の動力を出力可能な電動機を備え、該電動機の温度が所定温度未満であるときには前記電動機から運転者の操作に基づく駆動力を出力して走行すると共に前記電動機の温度が前記所定温度以上であるときには前記電動機の温度に基づく駆動制限の範囲内で前記電動機から運転者の操作に基づく駆動力を出力して走行する車両において、所定の情報を表示する表示方法であって、
前記電動機の駆動状態に基づいて前記電動機の熱収支を演算し、
前記所定の情報として前記電動機の温度と前記所定温度と前記演算された電動機の熱収支とを前記車両の運転席近傍に表示する
表示方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００９−２７８８３３（Ｐ２００９−２７８８３３Ａ）
【公開日】平成２１年１１月２６日（２００９．１１．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１２９８６９（Ｐ２００８−１２９８６９）
【出願日】平成２０年５月１６日（２００８．５．１６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１１月２６日（２００９．１１．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年５月１６日（２００８．５．１６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【Ｆターム（参考）】
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